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Recherche scientifique

Quand un lien est établi entre les hémorragies cérébrales... et une bactérie de l’intestin

C’est une découverte scientifique aussi majeure qu’inattendue, produit du labeur d’une équipe de l’Université de Chicago, sous la direction du neurochirurgien d’origine libanaise, le Dr Issam Awad. Son impact, qui va au-delà du domaine médical, lui a valu un article dans le journal « Nature »*.

Quand un lien est établi entre les hémorragies cérébrales... et une bactérie de l’intestin

Le Dr Issam Awad, entouré des membres de son équipe de chercheurs à l’Université de Chicago, le 15 août 2019. Photo Jean Lachat

« À tout âge, en tout temps, en tous lieux, dans quelque situation que l’on se trouve, l’estomac influe prodigieusement sur le cerveau. » Jean-Baptiste Louvet de Couvray, auteur et homme politique du XVIIIe siècle, ne pouvait pas deviner que, plus de deux siècles plus tard, la recherche scientifique confirmerait littéralement son intuition par une découverte hors du commun.

La découverte dont il est question est unique, parce qu’elle a pu démontrer le lien entre une maladie rare des vaisseaux sanguins, l’angiome caverneux, qui provoque des hémorragies dans le cerveau chez certains sujets jeunes, et une bactérie que l’on a tous dans les intestins, la bactérie Gram négatif. L’équipe du Dr Issam Awad (voir encadré), neurochirurgien d’origine libanaise, à l’Université de Chicago, a ainsi pu prouver que cette bactérie, si elle n’en est pas la cause directe, devient un facteur essentiel (bactérie dite « permissive » ) dans le déclenchement des hémorragies cérébrales en présence du gène héréditaire à l’origine de l’angiome caverneux. Et si l’on est tenté de croire que cette découverte ne concerne que les patients atteints de cette malformation rare, on se trompe : nous développons tous, avec l’âge, une propension à la fragilisation des vaisseaux sanguins du cerveau. Voilà pourquoi cette découverte fondamentale révolutionne déjà l’approche médicale du traitement des hémorragies cérébrales. Rencontré durant un bref séjour à Beyrouth, le Dr Awad relate pour L’Orient-Le Jour l’histoire de cette fabuleuse odyssée.

« Mon équipe et moi étudions les causes des hémorragies cérébrales, qui deviennent beaucoup plus communes avec l’âge, étant donné la fragilisation croissante des vaisseaux sanguins du cerveau, raconte-t-il. Pour mieux comprendre ce phénomène, nous nous sommes focalisés sur une maladie génétique rare et héréditaire qui prédispose les patients à subir des hémorragies à un jeune âge, l’angiome caverneux. Les patients atteints de cette malformation nous parviennent de tous les États-Unis. »

Dans le cadre de ses recherches, l’équipe du Dr Awad emploie des souris de laboratoire, auxquelles elle a inoculé le gène à l’origine de l’angiome caverneux. Ces mammifères deviennent par conséquent, comme les humains, prédisposés aux hémorragies. Ce groupe de souris a intéressé nombre de laboratoires aux États-Unis qui se penchent sur le même problème des hémorragies cérébrales, et ils s’en sont procurés auprès du laboratoire de recherches neurovasculaires de l’Université de Chicago.

Les souris dans un vivarium stérile
« Il y a cinq ans environ, un collègue de l’Université de Pennsylvanie nous appelle pour nous faire part du fait que les souris dans son laboratoire n’étaient pas sujettes à des hémorragies, malgré le gène dont elles sont porteuses, ce qui était surprenant », poursuit le Dr Awad.

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Des recherches plus approfondies dévoilent que seules quelques souris dans ce laboratoire présentent les symptômes de saignement au cerveau, et elles ont toutes un point commun : des infections à l’endroit où des piqûres leur ont été administrées, présentant le même type de bactérie. Toutes les autres sont en parfaite santé. Des investigations encore plus poussées révèlent la cause de cette anomalie : le vivarium de l’Université de Pennsylvanie étant neuf et tout à fait stérile, les souris ont été élevées dans un environnement artificiellement propre, très différent de leur environnement naturel. « Quand ces mêmes souris porteuses du gène ont été ramenées dans des vivariums plus anciens, elles ont recommencé à saigner après quelques générations », dit-il.

Par le fruit du hasard donc, le lien a été fait avec cette bactérie Gram négatif que nous possédons tous naturellement dans nos intestins, la même qui provoque des infections urinaires ou encore la prostatite. Et dès que cette bactérie Gram négatif s’est à nouveau multipliée dans les intestins des souris porteuses du gène, celles-ci ont recommencé à saigner.

Du scepticisme à la confirmation
Cette découverte, qui devait s’avérer fondamentale, a été accueillie il y a cinq ans avec scepticisme par le milieu médical. « Nos pairs ont reconnu l’importance de la découverte, considérée comme une percée en médecine, mais beaucoup ont soulevé le fait que ce qui est vrai pour les souris ne l’est pas nécessairement pour les humains, se souvient le Dr Awad. Les hommes ne sont jamais élevés dans des vivariums artificiels, ont-ils fait remarquer. Afin de répondre à ces interrogations, nous avons entrepris de mettre sur pied une équipe pluridisciplinaire qui mènerait une étude portant sur les malades souffrant d’angiome caverneux. »

Dans le cadre de cette étude, les chercheurs demandent alors aux patients de collecter des échantillons de leurs selles et de les placer dans une boîte livrée au laboratoire. Le même processus a été mené auprès d’un groupe d’individus sains. « À première vue, les résultats de nos tests sur les deux groupes semblaient similaires, explique le neurochirurgien. Nous avons procédé alors à l’analyse de l’ADN de la bactérie, par l’intermédiaire de programmes informatiques très complexes. Il s’est avéré que la composition des bactéries intestinales chez les personnes atteintes d’angiome caverneux est différente de celle des individus sains. »

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À ce stade, les chercheurs se posent l’inévitable question de savoir si ces bactéries Gram négatif à la composition différente sont une cause ou une conséquence des hémorragies. C’est la deuxième hypothèse qui devait se confirmer : les expériences ont montré qu’en présence du gène, la bactérie dans l’estomac dégage une molécule dans le sang qui active le saignement dans le cerveau, agissant comme un déclencheur. « Nous avons trouvé un nombre plus important de molécules similaires dans le sang des sujets étudiés, poursuit le chercheur. Nous en avons déduit qu’il s’agissait donc d’une cause pas d’un effet, tout en établissant que ces bactéries et les molécules qu’elles injectent dans le sang sont un facteur qui favorise le saignement, sans en être la cause directe, étant donné qu’elles ne suffiraient pas à provoquer des hémorragies à elles seules, en l’absence du gène qui prédispose le métabolisme à cette condition. »

Un test sanguin pour détecter la propension aux saignements
C’est la première fois qu’une telle relation de cause à effet est établie entre une bactérie et une maladie du cerveau causée par un gène. « L’intérêt de cette découverte va au-delà de la médecine, affirme le Dr Awad. Voilà pourquoi un journal de science comme Nature a accepté de lui consacrer un article, outre les papiers parus dans les journaux médicaux. »

Cette découverte a en effet de multiples implications. « La première concerne directement les personnes atteintes d’angiome caverneux, précise le chercheur. Nous avons remarqué que plus la fréquence d’hémorragies chez elles est élevée, plus elles ont de bactéries Gram négatif dans les intestins. Cette constatation nous procure donc un nouveau moyen de moduler la gravité de la maladie par la modification du régime alimentaire de façon à réduire la présence de cette bactérie dans le métabolisme. »

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Plus encore, cette découverte a d’importantes implications pour l’ensemble de la population. « À mesure que nous prenons de l’âge, les gènes dans les vaisseaux sanguins du cerveau acquièrent la même sensibilité que l’on retrouve chez les sujets atteints d’angiome caverneux, explique le chercheur. C’est ce qui explique que l’on saigne davantage quand on est plus âgé. Nous sommes tous concernés par cette découverte parce qu’avec l’âge, nos intestins influeront sur notre propension à développer, ou pas, une hémorragie cérébrale. Il sera par conséquent très intéressant d’examiner si l’on a ce microbiome (groupe de bactéries) permissif ou pas, et comment adapter notre régime alimentaire en vue de minimiser les risques. C’est une nouvelle façon de réfléchir à la manière dont on peut agir sur une maladie sans nécessairement passer par la prescription de médicaments qui traiteront les vaisseaux sanguins directement. »

À quels types de traitements mènera cette découverte ? « Le résultat le plus immédiat sera le développement de tests sanguins qui détecteront la présence de la bactérie permissive, en vue de déterminer s’il y a prédisposition aux hémorragies cérébrales ou pas, explique le Dr Awad. C’est ce sur quoi mon laboratoire travaille actuellement. Il s’agit d’un progrès majeur parce que nous œuvrons conformément à un concept qui était inconnu jusque-là. Nous poursuivons par ailleurs nos études sur les effets d’un changement de régime alimentaire sur les risques d’hémorragies chez les humains. »

* https://www.nature.com/articles/s41467-020-16436-w

Issam Awad

Le Dr Issam Awad dirige le programme de chirurgie neurovasculaire et occupe la chaire professorale John Harper Seeley à l’Université de Chicago. Il est professeur de neurochirurgie et de neurologie au « Grossman Institute of Neurosciences, Computational Biology and Human Behavior ». Il dirige le « Safadi Program of Excellence in Clinical and Translational Neurosciences ». Il est en outre « Senior Faculty Scholar » au « Bucksbaum Institute for Clinical Excellence ».


« À tout âge, en tout temps, en tous lieux, dans quelque situation que l’on se trouve, l’estomac influe prodigieusement sur le cerveau. » Jean-Baptiste Louvet de Couvray, auteur et homme politique du XVIIIe siècle, ne pouvait pas deviner que, plus de deux siècles plus tard, la recherche scientifique confirmerait littéralement son intuition par une découverte hors du...

commentaires (2)

Permettez moi de douter de ces évidences circonstancielles Attention de desinformer le public et les patients . Robert MoumdjianMD Professeur de Neurochirurgie CHUM. ,Université de Montréal CANADa

Robert Moumdjian

19 h 44, le 19 juillet 2020

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Commentaires (2)

  • Permettez moi de douter de ces évidences circonstancielles Attention de desinformer le public et les patients . Robert MoumdjianMD Professeur de Neurochirurgie CHUM. ,Université de Montréal CANADa

    Robert Moumdjian

    19 h 44, le 19 juillet 2020

  • Il y a une multitude de bactéries Gram négatif. On ne cite aucune dans cet article. Tout cela semble de la propagande. Il ne suffit pas de publier n'importe quoi et n'importe où. Il le dit lui-même que les sociétés scientifiques ne le prenaient pas au sérieux.

    Esber

    07 h 18, le 19 juillet 2020